JP2006208415A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】裏紙を使用した画像形成に際して、更なる環境への配慮や経費削減などを実現することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置の構成として、画像形成の対象となる用紙が裏紙であるか否かを判別する用紙判別部２０と、この用紙判別部２０で判別した用紙が裏紙である場合に、画像形成に適用するモードを通常モードからトナーセーブモードに切り替えるモード切り替え部２１と、このモード切り替え部２１で切り替えたモードにしたがって画像形成動作を制御する画像形成制御部２２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置では、環境への配慮や経費削減などを目的に、片面が印刷等で使用済みの用紙（以下、「裏紙」と記す）を画像形成に再利用するユーザーが増えている。一般に、裏紙を使用（選択）して画像形成を行うユーザーは、「見た目が少々悪くても、支障なく画像を見られればよい」という意図をもって画像形成装置を操作している場合が多い。

そこで従来においては、裏紙の再利用を考慮した画像形成装置が提案されている。例えば、下記特許文献１には、ユーザーの意図に反して裏紙にカラー画像が形成されないように、カラー画像形成を行う場合は、裏紙を選択せずに、両面未使用の用紙を選択してカラー画像形成を行い、裏紙を収容した用紙トレイがユーザーの操作によって選択されていた場合には、そのまま裏紙にカラー画像形成を行う技術が提案されている。

特開２００３−２７１０１５号公報（請求項１、請求項３）

しかしながら、裏紙の使用に際して、「見た目が少々悪くても、支障なく画像を見られればよい」というユーザーの意図を踏まえると、単に裏紙に画像形成を行うだけでは、環境への配慮や経費削減などの点で必ずしも十分なものとは言えなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、裏紙を使用した画像形成に際して、更なる環境への配慮や経費削減などを実現することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、画像形成の対象となる用紙が所定の用紙であるか否かを判別する判別手段と、この判別手段で判別された用紙が所定の用紙である場合に、画像形成に適用するモードを第１のモードから第２のモードに切り替えるモード切り替え手段とを備えるものである。

本発明に係る画像形成装置においては、画像形成の対象となる用紙が所定の用紙であると判別された場合に、画像形成に適用するモードが第１のモードから第２のモードに切り替えられる。これにより、例えば所定の用紙を裏紙とするとともに、第１のモードを通常モード、第２のモードをトナーセーブモードとして処理することにより、裏紙を使用した画像形成にトナーセーブモードが適用されるようになる。

本発明によれば、所定の用紙を裏紙とするとともに、第１のモードを通常モード、第２のモードをトナーセーブモードとして処理することにより、裏紙を使用した画像形成が自動的にトナーセーブモードで行われるため、裏紙の再利用に際して、用紙の節約とトナーの節約を同時に実現することができる。その結果、裏紙を使用した画像形成に際して、更なる環境への配慮や経費削減などを実現することが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す図である。図示した画像形成装置は、シアン，イエロー，マゼンタ，ブラックの各色に対応する４つの画像形成ユニット１，２，３，４を備えた４連タンデム式のマシン構成となっている。

各々の画像形成ユニット１，２，３，４は、感光体ドラム、帯電器、潜像書き込み装置、現像器、一次転写ロール、クリーナ、除電器などを用いて構成されるものである。帯電器は、感光体ドラムの表面を一様に帯電するものである。潜像書き込み装置は、帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面に静電潜像を書き込むものである。現像器は、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナーで現像するものである。一次転写ロールは、現像器で現像されたトナー像を中間転写ベルト５に転写するものである。クリーナは、中間転写ベルト５に転写されずに感光体ドラムの表面に残った不要なトナーを除去するものである。除電器は、感光体ドラム表面の不要な電荷を取り除くものである。

中間転写ベルト５は、複数のベルト支持ロールによってループ状に張設されている。中間転写ベルト５のループの途中には、レジセンサ６と、二次転写ロール７が配置されている。レジセンサ６は、カラーレジストレーションのずれを補正するために、中間転写ベルト５に表面に所定の形状（例えば、十字形）で形成されたレジストマーク（トナー像）を読み取るものである。二次転写ロール７は、中間転写ベルト５に担持されたトナー像を用紙に転写（二次転写）するものである。バキューム搬送部８は、二次転写ロール７によってトナー像が転写された用紙を裏面側（トナー像の転写面と反対側）から真空吸着しつつ定着器９へと搬送するものである。定着器９は、加熱及び加圧作用によって用紙にトナー像を定着させるものである。

複数の用紙トレイ１０，１１，１２，１３は、それぞれ所定サイズの用紙を積載状態で収容するものである。これらの用紙トレイ１０，１１，１２，１３に収容された用紙は、複数の搬送ロールを有する用紙搬送装置によって搬送される。また、用紙トレイ１０，１１，１２，１３に収容された用紙は、それぞれに対応する給紙機構によって用紙搬送路に供給されるとともに、この用紙搬送路に沿って搬送される。用紙搬送路の途中には用紙整合部１４が設けられている。用紙整合部１４は、例えば、用紙搬送方向に対する用紙の傾きを補正するスキュー補正、用紙搬送方向（副走査方向）の用紙の位置ずれを補正するリードレジ補正、用紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）の用紙の位置ずれを補正するサイドレジ補正など、用紙搬送中に生じる用紙の位置ずれを補正するものである。

一方、定着器９の用紙排出側では、用紙搬送路が、排出トレイ１５に通じる搬送路と、反転部１６及び再搬送部１７に通じる搬送路に分岐している。排出トレイ１５は、片面又は両面に画像が形成（プリント）された用紙を最終的に排出するためのトレイである。反転部１６は、用紙の表裏を反転するための部分である。再搬送部１７は、二次転写ロール７による画像転写位置を通過した用紙を、反転部１６で表裏反転した後、再び画像転写位置に向けて搬送するためのものである。排出トレイ１５に通じる搬送路の途中にはカール補正部１８が設けられている。カール補正部１８は、定着器９でトナー像を定着させるときに生じる用紙のカールを補正するものである。

また、画像形成装置本体の上部には、ＵＩ（ユーザーインターフェース）となる操作パネル１９が設けられている。操作パネル１９は、例えば、タッチパネル式のディスプレイからなる表示部と、各種の操作ボタン、キーなどを有する操作部とを用いて構成されるものである。操作パネル１９は、出力画像の濃度、出力枚数、出力部数、用紙サイズなどを設定したり、画像形成動作の開始を指示したりするために、ユーザーによって操作されるものである。

続いて、上記構成からなる画像形成装置の動作手順について説明する。まず、操作パネル１９上でユーザーが画像形成の開始を指示（スターボタンを押下）すると、４つの画像形成ユニット１，２，３，４の感光体ドラムと中間転写ベルト５がそれぞれ回転を開始するとともに、各々の画像形成ユニット１，２，３，４の駆動により中間転写ベルト５上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順に重ねて転写される。ただし、白黒モードでは、画像形成ユニット４によってブラックのトナー像だけが中間転写ベルト５上に転写される。こうして中間転写ベルト５に形成されたトナー像は、当該中間転写ベルト５の回転によって画像転写位置（二次転写ロール７が配置された位置）へと送り込まれる。

一方、画像形成の対象となる用紙は、操作パネル１９上でユーザーが所望の用紙トレイを選択するか、操作パネル１９上又はリモート操作でユーザーが指定した画像形成条件に適合する用紙トレイを画像形成装置側で自動的に選択することにより、いずれかの用紙トレイに収容されたものが選択される。そして、例えばユーザーが用紙トレイ１１を選択したとすると、この用紙トレイ１１に収容された用紙が画像形成の対象として用紙搬送路に送り出される。こうして用紙搬送路に送り出された用紙は、用紙整合部１４で位置ずれを補正した状態で画像転写位置へと送り込まれる。このとき、用紙は画像転写位置にトナー像が到達するタイミングに合わせて送り込まれる。

画像転写位置では中間転写ベルト５と二次転写ロール７とが互いにニップした状態に保持されており、そのニップ位置を通過するときに、中間転写ベルト５上のトナー像が用紙に転写される。その後、用紙は定着器９に送り込まれ、そこでトナー像の定着が行われた後、カール補正部１８を通して排出トレイ１５に排出される。また、両面印刷が指定された用紙は、反転部１６及び再搬送部１７を通して再び画像転写位置へと送り込まれる。

図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示すブロック図である。図において、用紙判別部２０は、画像形成の対象となる用紙が所定の用紙であるか否かを判別するものである。ここでは、所定の用紙を裏紙とする。裏紙とは、片面が印刷等で使用済みの用紙をいう。また、裏紙は、上記複数の用紙トレイ１０，１１，１２，１３のうち、予め用紙判別部２０に認識させた裏紙専用の用紙トレイ、例えば用紙トレイ１０に収容されるものとする。用紙判別部２０に対していずれの用紙トレイを裏紙専用トレイと認識させるかは、用紙トレイに収容される用紙のサイズや向きなどの用紙情報の設定と同様の手法で行うことが可能である。以降の説明では、裏紙専用の用紙トレイ１０を裏紙トレイ１０と記す。

モード切り替え部２１は、画像形成に適用するモードの切り替えを行うものである。モード切り替え部２１で切り替えの対象となるモードの組み合わせのなかには、カラーモードと白黒モードの組み合わせや、通常モードとトナーセーブモードの組み合わせなどがある。カラーモードは、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーや、ブラックを除く３色のトナー、又はブラックを含む２色のトナーを用いて画像を形成するモードであり、白黒モードは、ブラックのトナーだけを用いて画像を形成するモード（グレースケールを含む）である。また、トナーセーブモードは、通常モードと比較してトナーの消費量を低減するモードである。

画像形成制御部２２は、画像形成に係る各部（画像形成ユニット１〜４、中間転写ベルト５、用紙搬送装置、定着器９、カール補正部１８など）の動作を統括的に制御するものである。この画像形成制御部２２では、操作パネル１９を用いてユーザーにより指定された情報や、モード切り替え部２１によるモードの切り替え情報に基づいて画像形成条件を設定し、この画像形成条件にしたがって各部の動作を制御する。

図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置で行われる処理手順を示すフローチャートである。まず、操作パネル１９上でユーザーが画像形成の開始を指示すると、用紙判別部２０では、画像形成の対象となる用紙が裏紙であるか否かの判別を行う（ステップＳ１）。用紙判別部２０による用紙の判別は、操作パネル１９を用いてユーザーが裏紙トレイ１０を選択したか否かに基づいて行う。すなわち、ユーザーが裏紙トレイ１０を選択した場合は、画像形成の対象となる用紙が裏紙であると判別し、それ以外の用紙トレイ１１，１２，１３のいずれかを選択した場合は、画像形成の対象となる用紙が裏紙ではないと判別する。

ここで、用紙判別部２０による判別結果として、画像形成の対象となる用紙が裏紙であると判別した場合（ステップＳ２でＹｅｓと判定した場合）は、その判別結果を受けてモード切り替え部２１が画像形成に適用するモードを第１のモードから第２のモードに切り替える（ステップＳ３）。モード切り替え部２１によるモードの切り替えは、例えば第１のモードを通常モード、第２のモードをトナーセーブモードとして行われる。通常モードはデフォルトで設定される標準のモードである。

一方、画像形成の対象となる用紙が裏紙ではないと判別した場合（ステップＳ２でＮｏと判定した場合）は、その判別結果を受けてモード切り替え部２１が画像形成に適用するモードを第１のモードのまま維持する。この場合、モード切り替える部２１によるモードの切り替えは行われないことになる。

その後、モード切り替え部２１によるモードの切り替え情報にしたがって画像形成制御部２２が各部の動作を制御することにより、用紙搬送装置によって搬送された用紙に画像を形成（プリント）する（ステップＳ４）。このとき、画像形成に適用するモードが第１のモードから第２のモードに切り替えられていた場合は、第２のモードにしたがって画像形成を行い、第１のモードに維持されていた場合は、第１のモードにしたがって画像形成を行う。また、第１のモードが通常モードで、第２のモードがトナーセーブモードである場合において、画像形成に適用するモードが通常モードからトナーセーブモードに切り替えられていた場合は、トナーセーブモードにしたがって画像形成を行う。

トナーセーブモードは、通常モードよりもトナー消費量を低減するモードであるが、その実現にあたっては種々の形態を採用することが可能である。例えば、トナーセーブモードの一つの形態として、トナー濃度を通常モードよりも低く（薄く）設定して画像形成を行ったり、通常モードよりも線数の少ない網点スクリーンを用いて画像形成を行ったりすることにより、トナーの消費量を低減することができる。トナー濃度の設定は、通常モードでは最も濃度が高くなる条件（最適条件）で設定されることから、トナーセーブモードではそれよりも濃度が低くなる条件で設定する。具体的には、静電潜像を形成するときの露光光量や、現像バイアス、現像周波数などをパラメータとしてトナー濃度の設定を変更する。

また、トナーセーブモードの他の形態として、トナー像の形成を伴う画質調整処理の実行を省略（中止）して画像形成を行うことにより、画質調整処理に消費されるトナーの量を削減することができる。画質調整処理の具体例としては、レジストレーションのずれを調整するために行われるレジストレーションコントロールや、画像濃度を最適化するために行われるプロセスコントロールなどの処理がある。このうち、レジストレーションコントロールでは、中間転写ベルト５上にレジストマークを形成するためにトナー像を形成し、プロセスコントロールでは、現状の画像濃度を確認（測定）するためにトナー像を形成する。こうしたトナー像の形成を伴う画質調整処理は、電源投入時やジャムクリア時などに定期的に行われる他、予め設定された所定のタイミングでも行われる。例えば、画像形成装置の環境温度が電源投入時の初期温度から所定温度変化するごと、あるいは、カウンタでカウントしているプリント枚数（画像形成枚数）が所定枚数増加するごとに行われる。

前者の場合のトナーセーブモードでは、環境温度をサーミスタ等の温度センサで検知するものとすると、温度センサによる環境温度の検知動作をトナーセーブモードが解除されるまで中断する、あるいは温度センサで検知した環境温度が所定温度変化しても画質調整処理を実行しないことなどの対応をとればよい。また、後者の場合のトナーセーブモードでは、カウンタによるプリント枚数のカウント動作をトナーセーブモードが解除されるまで中断する、あるいはカウンタでカウントしたプリント枚数が所定枚数増加しても画質調整処理を実行しないなどの対応をとればよい。また、レジストレーションコントロールで形成されるレジストマークの数や、プロセスコントロールで形成されるトナー像の数を、通常モードのときよりも減らすようにしてもよい。

さらに、トナーセーブモードの別の形態として、画像形成に使用するトナーをブラックトナーに限定して画像形成を行うことにより、カラー画像形成用のトナー（イエロー、マゼンタ、シアンの各トナー）の消費量を低減することができる。トナーの使用をブラックトナーに限定（制限）するには、ユーザー又は自動カラー選択機能によりカラーモードが選択されているかどうかを確認し、カラーモードが選択されていた場合は、カラーの指定をカラーモードから白黒モードに変更するなどの対応をとればよい。

このように本実施形態に係る画像形成装置においては、画像形成の対象となる用紙が裏紙であると用紙判別部２０で判別した場合に、この判別結果を受けてモード切り替え部２１が画像形成のモードを通常モードからトナーモードに切り替える構成となっている。そのため、裏紙を使用した画像形成が自動的にトナーセーブモードで行われるようになる。したがって、裏紙を再利用する場合に、用紙の節約とトナーの節約を同時に実現することができる。

なお、上記実施形態においては、モード切り替え部２１でモード切り替えの対象となるモードの一例として、第１のモードを通常モードとし、第２のモードをトナーセーブモードとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の他の実施形態として、第１のトナーで現像を行う第１の現像器と、第１のトナーと異なる第２のトナーで現像を行う第２の現像器とを備える装置構成を採用した場合は、第１のトナー（第１の現像器）を使用するモードを第１のモード、第２のトナー（第２の現像器）を使用するモードを第２のモードとして、モード切り替え部２１でモードの切り替えを行うものとしてもよい。

その場合、第２のトナーは第１のトナーよりも安価なトナーとする。トナーの価格は、トナーの材質や製造方法、製造管理条件（トナー粒径の均一性等）などによって決まる。そこで、用紙判別部２０で判別した用紙が裏紙であれば、画像形成に適用するモードを第１のモードから第２のモードに切り替えることにより、第１のトナーよりも安価な第２のトナーを用いて画像形成を行うようにする。

また、上記実施形態においては、所定の用紙を裏紙としたが、これ以外にも、例えば紙質の悪い用紙（低コスト用紙）を所定の用紙として判別させることも可能である。

また、本発明の応用例として、モード切り替え部２１によるモードの切り替え要否をユーザー側で任意に選択し得る構成を採用することも可能である。モードの切り替え要否は操作パネル１９を用いてユーザーが選択する構成とすればよい。また、モードの切り替え要否は、画像形成の開始を指示する前に操作パネル１９上でユーザーにより選択されるものとすればよい。かかる構成を採用した場合は、ユーザーの希望に応じてモードの切り替えを制御することができる。

具体的には、上記処理フローにおいて、ステップＳ２とステップＳ３の間にモードの切り替え要否を判断するステップを設け、このステップでモードの切り替えを“要”と判断した場合、つまりユーザーがモードの切り替えを“要”で選択していた場合はステップＳ３に進んでモードの切り替えを行い、モードの切り替えを“不要”と判断した場合、つまりユーザーがモードの切り替えを“不要”で選択していた場合は、ステップＳ３をパスしてステップＳ４に進むようにする。これにより、例えば、裏紙の紙質が比較的高品質のものであって、この裏紙に画質を劣化させずに画像を形成したい場合などでも適切に対応することができる。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置で行われる処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１９…操作パネル、２０…用紙判別部、２１…モード切り替え部、２２…画像形成制御部

Claims (9)

1. 画像形成の対象となる用紙が所定の用紙であるか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段で判別された用紙が所定の用紙である場合に、画像形成に適用するモードを第１のモードから第２のモードに切り替えるモード切り替え手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のモードは通常モードであり、前記第２のモードはトナーセーブモードである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１のモードは第１のトナーを使用するモードであり、前記第２のモードは前記第１のトナーと異なる第２のトナーを使用するモードである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記所定の用紙が裏紙である
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記モード切り替え手段によるモードの切り替え要否を選択する選択手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記判別手段は、ユーザーによる用紙トレイの選択情報にしたがって用紙の判別を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記トナーセーブモードにおいては、トナー像の形成を伴う画質調整処理の実行を省略して画像形成を行う
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
8. 前記トナーセーブモードにおいては、画像形成に使用するトナーをブラックトナーに限定して画像形成を行う
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
9. 画像形成の対象となる用紙が所定の用紙であるか否かを判別する判別工程と、
   前記判別工程で判別された用紙が所定の用紙である場合に、画像形成に適用するモードを第１のモードから第２のモードに切り替えるモード切り替え工程と
   を有することを特徴とする画像形成方法。
   

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